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| Peixe-verde | Sargo-veado | Castanhetas |
Do ponto de vista ornitológico, constitui um local privilegiado para a nidificação de algumas espécies de aves marinhas pelágicas, da ordem dos Procelariformes, das quais a cagarra Calonectris borealis é um bom exemplo. Estas aves migratórias dependem de áreas com pouca perturbação e inacessíveis aos predadores, para nidificarem. Desta forma, locais como o Ilhéu da Rocha das Vinhas assumem, nos nossos dias, particular importância.
Outras aves marinhas que procuram estes habitats são a alma-negra Bulweria bulwerii e o roque-de-castro Hydrobates castro. Aqui podemos encontrar como nidificantes, duas aves marinhas costeiras: o garajau-comum Sterna hirundo e a gaivota-de-patas-amarelas Larus michahellis.
Na área terrestre adjacente à reserva podem ser observadas todas as rapinas diurnas que nidificam no arquipélago: a manta Buteo buteo harterti, o francelho Falco tinnunculus canariensis e o fura-bardos Accipiter nisus granti (Projeto fura-bardos). As mais comuns nas cotas mais baixas são a manta e o francelho, duas aves que na Madeira apresentam o estatuto de Pouco Preocupante. A única rapina noturna do arquipélago, a coruja-das-torres Tyto alba schmitzi, nidifica também nas áreas adjacentes à reserva, podendo ser vista, ou pelo menos ouvida, frequentemente.
Associadas aos campos agrícolas, que na Fajã da Rocha do Navio vão quase até à zona das marés, podemos encontrar o melro-preto Turdus merula cabrerae e a toutinegra Sylvia atricapilla.
A cotas sensivelmente mais altas, em direta relação com a existência de vegetação arbustiva e arbórea de pequeno porte ocorrem ainda o tentilhão Fringilla coelebs maderensis e o bis-bis Regulus madeirensis, endemismo madeirense. Para mais informação sobre as aves nidificantes consulte o atlas das aves nidificantes.
No ambiente marinho, devido ao grande hidrodinamismo das suas águas, existe uma enorme aglomeração de peixe de distintas espécies, algumas com interesse comercial e de subsistência para a população local. Nesta riqueza ictiológica destacam-se, como espécies residentes, alguns peixes de grande porte, como sejam o mero Epinephelus marginatus, o badejo Mycteroperca fusca e o peixe-cão Bodianus scrofa, assim como uma grande variedade de outras espécies costeiras como o sargo Diplodus sargus, o sargo-veado Diplodus cervinus, o bodião Sparisoma cretense, o peixe-verde Thalassoma pavo e as castanhetas Abudefduf luridus e Chromis limbata. Típicas destes fundos rochosos são as moreias Muraena helena, M. augusti, Enchelycore anatina e Gymnothorax unicolor.
Nas rochas existem manchas coloridas de cor laranja, vermelho e castanho que não são mais do que colónias de ascídias que se assemelham muito com as esponjas-marinhas. Os ouriços-do-mar não são muito frequentes e estão inseridos em pequenas concavidades. Na zona de marés encontram-se ainda, caramujos Gibbula spp. e Monodonta spp. e lapas Patella spp..
Esporadicamente podem ser avistados o golfinho Tursiops truncatus, o lobo-marinho Monachus monachus (Projeto lobo-marinho) e a tartaruga-careta Caretta caretta, espécies da fauna constantes do Anexo II da Diretiva Habitats.
